開挖穿越已建油氣管道及光纜的施工分析

王 浩

(中鐵十八局集團建筑安裝工程有限公司，天津 300300)

光纜和油氣管道交叉施工技術在我國油氣管道施工中的應用已經超過了20年，此種施工方式下，光纜會受到地面自然沉降、地質條件變化、土方回填等因素的共同影響，極易發生損壞。光纜線路一旦發生故障，就會影響通信系統傳輸效率，不利于油氣管道的安全生產及經濟效益的提升，因此在管道施工建設中，光纜施工尤為重要。但開挖穿越已建油氣管道及光纜施工是一項非常復雜且系統的工作，任何一個環節控制不當，都會影響整體質量[1]。基于此，結合工程實例，開展開挖穿越已建油氣管道及光纜施工的分析就顯得尤為必要。

一、工程概述

陜西省天然氣股份有限公司主要負責天然氣管網的規劃、建設、施工、管理等工作。已經建成的天然氣長輸管道超過11條，總里程接近3000公里，年天然氣輸送量超過130億立方米，是我國規模最大、里程最長的天然氣管道建設公司。作為“氣化陜西”工程的實施主體單位，公司加大投入，積極開展相關的配套工程的實施，為全面實現“氣化陜西”目標奠定了基礎。

眉縣至隴縣天然氣輸氣管道干線起于眉縣分輸站，經眉縣、岐山、鳳翔、千陽、隴縣至隴縣分輸站。管道全長119.44km，管道輸送介質為天然氣，線路管道為GB/T 9711 PSL2級螺旋縫埋弧焊鋼管，3PE加強級防腐，設計壓力4.0Mpa，規格為φ457×8，管道材質為L360M，管線年設計輸氣能力4.32億米3/年。

二、開挖穿越已建油氣管道及光纜交叉施工可行性分析

開挖穿越已建油氣管道及光纜交叉施工具有很強的可行性，不但可以大幅度節約土地資源，減少工作量，而且還能節約投資成本，這一點也契合了我國項目管控所提倡的理念。需要施工現場管理人員、監理人員、施工人員等投入更多的精力，對每個項目施工環節進行全面系統的管理。并要求各個承包單位之間友好、積極配合，這也是新時代項目管理所提倡的正確方式。但從大環境的角度來看，項目管理人員多把管理重點放在對外協調上，對內管理往往比較松懈。監理人員的責任心及處事方式，通常無法起相應的作用，而施工單位又過于注重自身經濟利益，致使開挖穿越已建油氣管道及光纜施工中存在很多矛盾，對施工項目造成了非常嚴重的影響。此外，在具體施工中經常會遇到一些趕工期、搶險搶修、政策發生變動的問題，也對施工質量及施工進度造成了不同程度的影響。

因此，在開挖穿越已建油氣管道及光纜交叉施工中，必須對施工項目管理團隊的能力、管理方式、項目周期、建設成本等進行綜合考慮全面控制，以保證施工質量。

三、開挖穿越已建油氣管道及光纜的施工

（一）總體施工流程

本工程管線交叉穿越施工流程示意圖如圖1所示：

圖1 管線交叉穿越施工流程示意圖

從圖1中可以看出，管線交叉穿越施工工序比較多，任何一個環節控制不當，都會影響總體施工質量。因此，在具體施工中，為最大限度上保證施工進度和施工的安全性，在施工之前需要進行系統、規范、詳盡的勘察和分析，進而全面掌握和了解在施工中容易發生的問題，及時制定有針對性的解決方案，以保證施工的安全性，避免地下障礙物被損壞。

（二）開挖穿越已建油氣管道、光纜施工

1.與已建油氣管道交叉施工技術

嚴格按照設計線位進行測量放線，并確定和已建油氣管道的交叉點，施工中嚴禁大型機械設備在已建管線上來回行走，避免管道受壓，保證管道運行的安全性。在溝槽開挖時，要邀請專業的工程監理部門進行旁站監督，對管線進行復測[2]。按照勘測確定好管道的位置，挖出規格為2m×0.5m的長形溝槽。如果出現細土層或者警示帶，要進行人工緩慢開挖，直到露出已建管道和光電纜為止。

2.管道、光纜穿越施工

穿越地下管道和地下光纜穿越施工示意圖如圖2和圖3所示：

圖2 穿越地下管道施工示意圖(單位：mm）

由圖2所示，穿越地下管道施工需要在已建管道下設置管道支撐進行支護，距離新建輸氣管道的距離約為600mm。

圖3 地下光纜穿越施工示意圖(單位：mm）

由圖3所示，在已建電纜上設置護纜套管，套管長度和管道支撐相同，均為所挖土方底部左右外延500mm。

（三）管道穿越施工

1.穿越段預制

在進行穿管和光纜聯合施工中，需要先把主體管道預制焊接出來。多數情況下，為保證后期施工能夠順利開展，預制管道的長度要超出標高20mm左右。此外，穿越段施工方法，要盡量和檢驗標準的主體相互一致。管道溝槽開挖結束之后，要先把穿越段管道全部放入已建管道、光纜一側的管溝中，通過專業的吊管機進行預制管道安裝，促使預制好的穿越段管道可以從其下方通過[3]。在具體施工中，要嚴禁大型設備在管線上行走，如果必須通過，需要在管線上架設鋼板，避免管道直接受壓，保證已建管線不被破壞，并合理安排專業駕駛人員進行操作。開挖管溝時，必須先確定出光纜及管道的走向和深度，采用人工挖出光纜及管道，用平鏟法挖土，避免損傷電纜或管道。

2.質量驗收

管道和光纜下穿完成之后，凈間距不能低于設計圖紙的標準，并且在兩管之間要設置10mm橡膠板作為絕緣隔離物[4]。

3.回填施工

相對油氣管道進行電火花檢漏試驗，確保防腐施工質量，有損壞的位置對其進行防腐處理，檢查合格之后再進行回填，通過采用人工回填，回填的土質必須為細土，并且回填土嚴禁正對管道砸擊，要從側面緩慢推入，回填500mm之后，敷設警示帶，再回填到原地面。

（四）頂管穿越施工

在本工程施工中，由于受到地形條件的影響，不宜暴露蘭鄭長管線而采用頂管施工。在管線外5m開挖工作坑進行頂管作業，套管的規格為D1200×3000，在施工之前，邀請蘭鄭長管線輸油站管理人員現場復測管線位置，撒上白灰進行標記。按照復測的埋深情況，進行人工開挖，確保穿越部位的管道可視。在頂管穿越施工中，在工作坑側開挖發送溝，并進行管道組裝焊接。嚴格按照設計要求的深度進行頂管施工，保證和蘭鄭長管線垂直間距在600mm以上，交角角度控制在60°以上。

頂管穿越分套管頂進施工和主管施工，套管頂進由頂管施工機組負責，主管施工由線路施工機組就近施工。先進行套管的頂進施工，同時采用半自動焊施工方法在溝上進行管線預制，完成無損檢測和防腐[6]。待套管頂進完成后再進行主管線輸送，頂管穿越施工示意圖如圖4所示。

圖4 頂管施工示意圖（單位：mm）

在蘭鄭長管線兩側放出管道中心線，選擇地勢比較低的一側作為操作坑，另一側則為接收坑，并確定頂管穿越的具體位置，待套管頂進后再繼續人工掏土，如此循序漸進，直至穿過蘭鄭長管線5米為止。待發送溝開挖完畢后，將安裝好絕緣支撐的主管道用配套滑車送入套管內。施工中清土、排渣采用軌道小滑車配合施工。在具體施工過程中，嚴禁機械設備在管線上方上行走，將設備停留在工作坑一側，避免損壞管線。但施工結束之后交叉點位置合理地標識，并明確管線穿越的具體位置，便于后期運營和維護。交叉點于公路附近位置，保證與蘭鄭長管線垂直間距及角度后，先進行蘭鄭長管線穿越施工，結束后，于公路另一側（此側無蘭鄭長管線）進行頂管穿越公路施工，穿越公路后進行連頭。

四、施工效果

本開挖穿越已建油氣管道及光纜工程項目，首先進行管道支撐與護纜套管，做好保護措施，然后開展頂管穿越施工，待施工結束之后進行焊接接頭作業，其后對其套管進行封堵，從而在原有管道及光纜未受到破壞基礎上，保證了新建管道功能良好。之后回填作業，恢復了地貌，達到了施工預期效果。

本文結合工程實例，分析了開挖穿越已建油氣管道及光纜的施工。分析結果表明，油氣管道和光纜施工工序比較復雜，任何一個環節控制不當，都會影響施工質量。因此，在具體施工中需要切實做好施工工序的選擇工作，并從開挖穿越已建油氣管道、光纜和頂管穿越已建油氣管道、光纜等方面同時入手，才能保證施工質量，值得施工單位高度重視。